Aurinkosähköjärjestelmä kokonaispalveluna

Abstract

Tässä insinöörityössä tutkittiin yrityksen näkökulmasta aurinkosähköjärjestelmän tuottamista kokonaispalveluna. Työssä keskityttiin verkkoon liitettäviin aurinkosähköjärjestelmiin. Työ koostuu kolmesta eri osiosta: aurinkosähkö ja markkinapotentiaalit, aurinkosähkön kustannukset, rahoitusmallit ja tuet sekä järjestelmän valinta ja mitoitus.

Ensin työssä selvitettiin aurinkosähköperusteet ja aurinkosähköjärjestelmän yleistymisen vaikuttavia tekijöitä. Lisäksi työ tarjoaa neuvoja järjestelmän suunnitteluun ja valintaan.

Toisessa osiossa selvitetään järjestelmien komponenttien valinnan vaikutusta kustannuksiin. Samalla esitellään erilaisia rahoitusmalleja järjestelmille ja edellytykset investointituen saamiselle.

Lopuksi työssä mitoitettiin Jyväskylässä sijaitsevaan toimistorakennukseen kolmea eri painotusmuotoa käyttäen aurinkosähköjärjestelmät. Laskelmilla selvitettiin järjestelmien kannattavuus eri sähkönhintaa käyttäen, investointituen vaikutukset ja järjestelmillä saadut hiilidioksidipäästöjen säästöt.

Optimaalisin järjestelmä nimellisteholtaan esimerkkikohteeseen oli laskelmien perusteella 176,8 kWp. Kuitenkin tarkasteltaessa järjestelmien kannattavuutta elinkaarikustannusten perusteella, suurikokoinen 260 kWp -järjestelmä oli tuottavin laskelmien perusteella. Aurinkosähköjärjestelmät eivät ole vielä lyhyitä takaisinmaksuajoissa, mutta tulevaisuudessa järjestelmien hintojen laskiessa ja sähkönhinnan noustessa takaisinmaksuajat lyhenevät.

The purpose of the thesis was to study the production of photovoltaic systems, focusing on network-connected photovoltaic systems. The thesis looked into solar power, its market potential, its costs, financing models and subsidies, as well as selecting and sizing of photovoltaic systems.

First, the basics of solar power and reasons for the increase in the number of photovoltaic systems were examined, as well as the matters that affect the design and choice of a system. After that, the costs of solar power, subsidies, and financing models were introduced, and the effect of component selection on costs was established. Furthermore, the conditions for getting investment aid, issues affecting the life-cycle-costs, as well as the financial models to finance the systems were studied.

Finally, a photovoltaic system was designed for an office building. The profitability of three alternative systems was calculated with different electricity prices. The effects of investment subsidies were included in the calculations, as well as the savings in carbon dioxide emissions.

According to the calculations, the optimal system is the 176.8 kWp one. However, looking at the life-cycle-cost based profitability of the systems, a 260 kWp system was the most productive one. In the future, the payback time is reduced due to decreasing prices of solar systems and increasing price of electricity.